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《兩類納米顆粒共修飾石墨烯復合材料的制備及其吸波性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、西北工業(yè)大學博士學位論文(學位研究生)題目：兩類納米顆粒共修飾石墨烯復合材料的制備及其吸波性能研究作者：宗蒙學科專業(yè)：材料學指導教師：黃英教授2017年3月Title:SynthesisandMicrowaveAbsorptionPerformanceofGraphene/Ferrite/AgcompositesByZongMengUndertheSupervisionofProfessorHuangYingADissertationSubmittedtoNorthwesternPolytechnicalUniversityInpartialf
2、ulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofMaterialScienceXi’anP.R.ChinaMarch2017摘要摘要電磁污染不僅對人類健康危害很大，而且會對精密儀器產(chǎn)生干擾；軍事上，雷達偵查技術(shù)的提高也需要研發(fā)新型吸波材料。利用具有吸波性能的吸收劑對電磁波進行衰減是一種有效的方法。理想的吸收劑應當具有吸收強度高、質(zhì)量輕、厚度薄、吸收頻帶寬和良好的化學穩(wěn)定性等特點。石墨烯是一種新型的碳材料，由一層碳原子構(gòu)成，具有大的比表面積、優(yōu)異的導電性以及導熱性、機械強度高等優(yōu)點。這些獨特的性能使
3、得石墨烯可以作為一種潛在的優(yōu)異吸波材料使用。石墨烯自身優(yōu)異的導電性使其在單獨使用時吸波性能較差，因此采用與其他功能材料進行復合，可以提高吸收劑的阻抗匹配，進而提高其吸波性能。本文以氧化石墨烯（GO）為原材料，將石墨烯、鐵氧體、Ag進行復合，制備多種二元和三元復合吸收劑，并研究了其吸波性能，主要研究內(nèi)容如下：采用簡化共沉淀法制備還原氧化石墨烯（RGO）/Fe3O4二元復合材料，無需2+使用惰性氣體對反應中的Fe進行保護，通過控制不同的原料投入比制得三組不2+3+同比例的二元復合材料。當Fe、Fe的投料摩爾比為1:1時，通過簡化共沉淀法可以得到RG
4、O/Fe3O4二元復合材料，其中Fe3O4納米顆粒分布在石墨烯納米片上，其粒徑為15-25nm；通過改變GO原料的加入量，可以改變納米顆粒在石墨烯表面的負載密度。當厚度為3.9mm時，RGO/Fe3O4-3復合材料在6.6GHz最佳吸收為-44.6dB；當厚度為2.0mm時，最大有效吸收頻寬為4.3GHz。隨著(RGO)/(Fe3O4)比例的降低，最佳匹配厚度隨之增加，最佳匹配頻率向低頻移動。在簡化共沉淀法制備GO/Fe3O4的基礎(chǔ)上，以硼氫化鈉為還原劑，通過濕化學還原法制得RGO/Fe3O4/Ag三元復合材料，通過控制不同的AgNO3投入質(zhì)量
5、得到不同比例的四組三元復合材料。Fe3O4和Ag納米顆粒分布在石墨烯納米片上，其粒徑均為25nm左右，兩類納米顆粒與石墨烯之間形成的RGO/Fe3O4,RGO/Ag和Fe3O4/Ag等多種界面，可以增強復合材料的吸波性能。當厚度為2.6mm時，RGO/Fe3O4/Ag-3復合材料在9.0GHz最佳吸收為-58.1dB；當厚度為2.0mm時，RGO/Fe3O4/Ag-3復合材料最大有效吸收頻寬為4.0GHz；隨著樣品中Ag含量的增高，最佳匹配厚度隨之增加，最佳匹配頻率則向低頻移動。采用一步水熱法制備RGO/CoFe2O4二元復合材料和RGO/Ni
6、Fe2O4二元復合材料。通過控制不同的原料投入比制得不同比例的RGO/CoFe2O4二元復合材料；以硼氫化鈉、水合肼等化學還原劑對RGO/CoFe2O4二元復合材料進行二次還原以改變石墨烯的還原程度。改變二元復合材料的各組分的含量是調(diào)控其吸波性能的一種手段。當厚度為2.3mm時，RGO/CoFe2O4-2復合材料在12.4GHz最佳吸I西北工業(yè)大學博士學位論文收為-47.9dB，最大有效吸收頻寬為4.9GHz。對于RGO/NiFe2O4二元復合材料，當厚度為3.0mm時，在9.2GHz最佳吸收為-39.7dB，最大有效吸收頻寬為4.9GHz。一
7、步水熱法制得的RGO/MeFe2O4二元復合材料具有優(yōu)異的吸波性能。在水熱法制備RGO/CoFe2O4二元復合材料的基礎(chǔ)上，采用硼氫化鈉作為還原劑，通過濕化學還原法制得RGO/CoFe2O4/Ag三元復合材料，通過控制原料中+Ag的加入量得到不同Ag含量的三組RGO/CoFe2O4/Ag三元復合材料。對于RGO/CoFe2O4/Ag-1三元復合材料，當厚度為2.1mm時，在13.1GHz最佳吸收為-56.5dB；當厚度為2.0mm時，最大有效吸收頻寬為4.3GHz。當厚度為5.4mm時，RGO/CoFe2O4/Ag-2復合材料在低頻率區(qū)域最佳吸
8、收為-45.1dB。當厚度為4.7mm時，RGO/CoFe2O4/Ag-3復合材料在低頻率區(qū)域最佳吸收為-38.2dB。與對照樣RGO/CoFe2O4
